区块链后量子密码迁移学习工作区

工作区状态：第 01 周学习单元正在进行；数学补给 01 已按需激活

更新日期：2026-09-03

完整规划：区块链后量子密码迁移博士学习路线

这个文件是整个学习工作区的唯一固定入口。这里只维护总体目录、进度和已经学到的单元；不提前创建大量空文件夹。学到某个主题时，再为该主题建立目录与材料，并把下面对应的纯文本标题改成超链接。

一、使用规则 ​

状态标记 ​

• ○：尚未开始，目录也尚未创建；
• ▶：正在学习，已经创建目录并设置入口链接；
• ✓：已经完成验收，保留入口链接；
• !：当前存在明确阻塞。

渐进创建规则 ​

二、总体学习目录 ​

01　后量子密码学先行（第 1—3 个月） ​

• ▶ 第 01 周：量子威胁与签名接口
• ○ 第 02 周：哈希与 Merkle 树
• ○ 第 03 周：Lamport 一次性签名
• ○ 第 04 周：WOTS+、LMS、XMSS 与 SLH-DSA
• ○ 第 05 周：格、基、短向量与范数
• ○ 第 06 周：LWE 与噪声
• ○ 第 07 周：SIS 与 Module 结构
• ○ 第 08 周：多项式商环与 NTT 直觉
• ○ 第 09 周：ML-DSA KeyGen 与数据结构
• ○ 第 10 周：ML-DSA Sign 与 Verify
• ○ 第 11 周：EUF-CMA、Fiat–Shamir、ROM 与 QROM
• ○ 第 12 周：签名算法对比实验与阶段复盘
• ○ 扩展概览：ML-KEM、编码密码与 MPC-in-the-head

阶段验收：能够调用并解释 ML-DSA、SLH-DSA，理解 LWE/SIS 基本直觉，写出 EUF-CMA 游戏，并完成可复现实验。

02　数学与现代密码学按需回补（第 2—6 个月，和主线交叉进行） ​

• ○ 最低前置工具：比特、字节、模运算、向量、矩阵与概率
• ○ 模运算、线性代数、范数与离散噪声
• ○ 多项式运算、商环、卷积与 NTT
• ○ 安全参数、PPT、可忽略函数与攻击优势
• ○ 安全游戏、归约、ROM 与 QROM
• ▶ 数学补给 01：Shor 算法所需的整数分解与离散对数
• ○ 椭圆曲线群与配对直觉
• ○ RSA、ECDSA、Schnorr 与 BLS
• ○ 域分离、唯一编码、重放与组合安全

本阶段不按顺序一次学完。只有某项基础阻碍当前实验或安全判断时，才创建对应目录并定向回补。

03　区块链系统、UTXO 与共识机制（第 4—9 个月） ​

03.1　分布式系统与共识基础 ​

• ○ 状态机复制、安全性与活性
• ○ 网络模型、故障模型与最终性
• ○ PoW、PoS 与 BFT 共识家族
• ○ 分叉选择、重组、检查点与协议升级

03.2　Bitcoin ​

• ○ 一笔 Bitcoin 支付的完整生命周期
• ○ UTXO、outpoint、输入、输出、找零与手续费
• ○ 交易序列化、txid、wtxid 与签名摘要
• ○ Bitcoin Script 与花费条件
• ○ P2PKH、P2SH、SegWit 与 Taproot
• ○ 钱包、HD 派生、descriptor、PSBT 与 UTXO 管理
• ○ P2P 网络、交易传播与本地 Mempool
• ○ 区块、Merkle tree、挖矿与难度调整
• ○ PoW、累计工作量与 Nakamoto 共识
• ○ 临时分叉、链重组与概率最终性
• ○ Bitcoin 攻击面与量子威胁映射
• ○ Bitcoin Core regtest 综合实验

03.3　Ethereum 执行层 ​

• ○ EOA、合约账户与账户状态
• ○ 交易字段、EIP-1559、Gas 与交易生命周期
• ○ EVM、调用、存储与状态转换
• ○ receipt、state root 与 Merkle Patricia Trie
• ○ 智能合约钱包、ERC-1271 与账户抽象
• ○ Blob、KZG 与数据承诺概览

03.4　Ethereum Beacon/PoS 共识层 ​

• ○ 执行层、共识层、Validator client 与 Engine API
• ○ Slot、epoch、Beacon block 与 Beacon state
• ○ Validator 的存款、激活、退出与提款生命周期
• ○ Proposer、committee、attestor 与 aggregator
• ○ Attestation 的 head、source 与 target
• ○ Gasper：LMD-GHOST 与 Casper FFG
• ○ Head、justified、safe 与 finalized
• ○ BLS 签名与聚合
• ○ RANDAO 与协议随机性
• ○ Sync committee 与轻客户端认证
• ○ 奖励、普通惩罚、Slashing 与 inactivity leak
• ○ Execution payload 与 Engine API
• ○ 重组、弱主观性与安全假设
• ○ Ethereum 密码资产与量子攻击面

03.5　Bitcoin 与 Ethereum 对照 ​

• ○ UTXO 模型与账户模型
• ○ PoW 概率最终性与 PoS 检查点最终性
• ○ 用户授权签名与共识签名
• ○ 钱包迁移、验证者迁移和遗留资产问题

04　区块链后量子迁移安全（第 8—12 个月） ​

• ○ 密码资产清单与公钥暴露时间
• ○ 密码敏捷性与算法标识
• ○ 经典/PQ 混合签名的 AND 与 OR 模式
• ○ 统一认证转录与上下文绑定
• ○ 降级、剥离、重放与密钥替换攻击
• ○ 新后量子公钥的可信绑定
• ○ 经典期、并存期和经典签名失陷后的阶段模型
• ○ 钱包、休眠账户、丢失密钥与遗留资产迁移
• ○ 软分叉、硬分叉、账户抽象与升级部署路径
• ○ 迁移协议的安全目标、状态机与不变量
• ○ Bitcoin 与 Ethereum 迁移提案跟踪

阶段验收：形成明确的系统模型、对手模型、迁移状态机、攻击基线和至少一个可评测的候选方案。

05　基础研究平台（第 9—15 个月逐步建立） ​

• ○ 密码资产清单模块
• ○ 算法 KeyGen/Sign/Verify 基准模块
• ○ 交易大小、区块容量、Gas 与存储成本模块
• ○ 迁移策略和状态机仿真模块
• ○ 安全游戏、攻击轨迹与不变量检查模块
• ○ Bitcoin/Ethereum 链上状态与共识观察模块

只有当前研究问题需要相应能力时才创建模块，避免一开始同时开发整个平台。

06　文献、研究问题与论文写作（贯穿全程） ​

• ○ 论文阅读卡片
• ○ 规范与提案阅读记录
• ○ 复现实验记录
• ○ 研究问题候选池
• ○ 威胁模型与安全目标记录
• ○ 每周复盘与阶段报告
• ○ 相关工作矩阵
• ○ 论文提纲、图表、实验数据与初稿

三、18 个月里程碑 ​

四、建议的实际目录命名 ​

当前已经形成下面的最小结构；其中只有正在使用的部分被创建：

学习工作区/
├── index.md
├── 01_后量子密码学先行/
│   └── 第01周_量子威胁与签名接口/
│       └── index.md                  # 当前主线学习单元
└── 02_数学与现代密码学按需回补/
    └── Shor算法所需的整数分解与离散对数/
        └── index.md                  # 由第一讲触发的数学补给

如果该单元确实产生实验或笔记，再继续增加：

第01周_量子威胁与签名接口/
├── index.md
├── 笔记.md
├── 练习.md
└── 实验/

不创建 .gitkeep、空的“产出”目录或未来数月才会使用的占位文件。

五、当前下一步 ​